Учебное пособие для студентов химического факультета уфа риц башгу 2008 2 Учебное пособие предназначено для студентов химического 3-го курса химического факультета Башгосуниверситета. Оно включает 3 раздела, посвящённых

Название	Учебное пособие для студентов химического факультета уфа риц башгу 2008 2 Учебное пособие предназначено для студентов химического 3-го курса химического факультета Башгосуниверситета. Оно включает 3 раздела, посвящённых
страница	7/9
Размер	496.21 Kb.
Тип	Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8 9

СН₂=СН-СН₂-СН₃ + Н₂

основной продукт

СН₃-СН₂-СН_2-СН₃ СН₂=СН₂ + СН₃-СН₃

сырьё побочные продукты

СН₃-СН₂-СН_2-СН₃

непревращённое сырьё

или сокращённо:

пропущено баланс получено

20 г

н-С₄Н₈

осн. продукт (б)

80 г 10 г

н-С₄Н₁₀ С₂Н₄ + С₂Н₆

сырьё (А) побочн. продукты (ПП)

50 г

н-С₄Н₁₀

непревращ. сырьё (а)

Итого: 80 г.

80 г = 80 г

Допустим, на дегидрирование подали 80 г н-бутана. В результате реакции получили продукт, состоящий из 20 г н-бутилена, 10 г побочных продуктов (этилен + этан) и 50 г непрореагировавшего н-бутана.

Выход бутилена в расчёте на пропущенное сырьё – н-бутан – составит:

В_проп_. =

* 100% = 25% масс.

^ В_проп. = 25% масс.

или в общем виде:

В_проп. = % ( I.1)

где: б – количество полученного (целевого) продукта;

а – количество пропущенного сырья.

Выход продукта на пропущенное сырьё – отношение количества полученного целевого продукта «б» к количеству пропущенного сырья «А», выраженное в процентах.

Выход бутилена на превращённое (или на разложенное) сырьё:

В_разл_. =

% =

% = 66,6% масс.

где: 30 г – количество прореагировавшего н-бутана.

В_разл_. = 66,6% масс.

Или в общем виде:

В_разл=

% ( I.1)

где: б – количество полученного целевого продукта, в граммах;

А – количество пропущенного сырья, г;

а – количество непревращённого сырья, г.

Выход продукта на разложенное сырьё – отношение количества полученного целевого продукта «б» к количеству разложенного сырья (А – а), выраженное в процентах.

Конверсия сырья α – степень разложения сырья. Она равна отношению количества разложенного сырья к количеству пропущенного сырья, выраженному в процентах.

В числовом примере:

37,5% масс.

α = 37,5%масс.

или в общем виде:

( I.3)

Между выходом и конверсией существует аналитическая связь:

В_проп. =

_разл. ( I.4),

если все три показателя выражены в массовых процентах,

или

В_проп_. = α·В_разл. ( I.5),

если показатели выражены в долях единицы.
^

В нашем числовом примере

В_проп. = 25% масс., В_разл. = 66,6% масс., α= 37,5%

В_проп. =

В_разл.

25 =

25 ≈ 24,975

Погрешность связана с тем, что выход на разложенное сырьё трудно подсчитать точно в десятичных единицах, точнее, в простых дробях.

Если показатели выразить в долях единицы:

В_проп. = 0,25

В_разл. =

в простых дробях

α = 0,375

0,25 = 0,375·

0,25 = 0,25

Таким образом, найдя по балансу продуктов два показателя процесса – конверсию сырья «α» и выход на разложенное сырьё «В_разл.», третий показатель можно посчитать по формуле (I.5). Также, зная «В_проп.» и конверсию сырья «α», можно рассчитать «В_разл.»:

В_проп. = α· В_разл (I.5)

В_разл. =В_проп_.⁄α (I.6)

На практике по балансовым данным рассчитывают все три показателя и справедливость равенства (I.5) подтверждает, что показатели найдены правильно.

^ Значение основных показателей для характеристики промышленных процессов

а) В_проп.

Определяет производительность (П) аппарата по целевому продукту, если известна его производительность по сырью.

Например: П_сырьё = 600 т/сутки; В_проп. = 30% масс.

П_прод. = П_сырьё · В_проп (II.1)

П_прод.=600 т/сутки ·

= 180 т/сутки

П_прод.=180 т/сутки

б) В_разл.

Характеризует степень полезного использования сырья, его также называют селективностью процесса.

Если В_разл. = 75% масс.

При многократном пропускании сырья через реактор в конечном счёте из 100 кг сырья было получено 75 кг целевого продукта и 25 кг побочных, нежелательных продуктов.

В_разл. = 75 - 80% масс часто для промышленности является вполне приемлемым, и только для некоторых окислительных процессов, таких как получение фенола и ацетона перкисным методом, достигает 90-92%.

в) α – конверсия сырья

Показывает, какая часть сырья вступает в реакцию за один проход через реактор.

Если конверсия сырья составляет 40%, следовательно, 60% сырья не успевает прореагировать. Это сырьё надо будет выделить из продуктов реакции и возвратить в процесс.

По этому показателю можно судить, какую производительность должны иметь аппараты для выделения и очстки непревращённого сырья.

Производительностью называют количество вырабатываемого продукта «G» или перерабатываемого сырья в единицу времени

П =

(кг/час или т/час) (III.1)

Если производительность цеха задана по сырью

П_сырьё =

(III.2)

Производительность по продукту

П_прод =

(III.3)

Интенсивностью работы аппарата «I» называют его производительность, отнесённую к какой-либо величине, характеризующей размеры аппарата. Чаще производительность относят к объёму аппарата «V».

I = П /V (т/(м³·час)) (III.4),

где: П – производительность аппарата, т/час;

V – объём аппарата, м³.

Из выражения (III.4):

П = I · V (III.5).

Из уравнения (III.5) видно, что производительность аппарата можно повышать двумя путями:

При I = const. С увеличением объёма аппарата производительность увеличивается. При этом уменьшаются затраты на выработку единицы продукции за счёт экономии тепла, электроэнергии, рабочего времени.

По этому пути и шло до 80-ых годов XX века развитие химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности – увеличение единичной мощности агрегатов за счёт увеличения их размеров.

Более эффективно при V = const увеличение производительности аппарата за счёт повышения интенсивности его работы, направив усилия на совершенствование аппарата и процесса в целом.

^ Основная задача химической технологии

I = П /V (т/(м³·час)) (III.4),

I_прод. = П_прод. / V (IV.1),

где: П_прод. – производительность аппарата по целевому продукту.

П_прод. = П_сырьё · В_проп (II.1)

где: П_сырьё. – производительность по сырью;

В_проп. – выход продукта на пропрущенное сырьё.

I_прод_{. =}

П_сырьё =

(III.2)

Производительность по сырью показывает количество сырья ^ G, перерабатываемое в аппарате в единицу времени.

I_прод. =

I_прод.=

(IV.2)

Если V=const. Для аппарата данной конструкции существует предельная линейная скорость подачи сырья. Поэтому при неизменных размерах аппарата V=const, и количество прерабатываемого сырья в пределе будет неизменным: V=const, G_сырьё = const.

Следовательно, (G_сырьё / V) = const. Обозначим это отношение буквой А. Тогда:

I_прод.=

(IV.3)

Интенсивность работы аппарата будет прямо пропорциональна выходу целевого продукта на пропущенное сырьё «В_проп.» и обратно пропорциональна величине времени пребывания реагентов в зоне реакции «τ».

Можно связать интенсивность работы аппарата с выходом целевого продукта на превращённое сырьё – «В_разл.»:

В_проп. = α· В_разл (I.5)

Подставив это выражение в уравнение (IV.3), получим:

I_прод. = А

При постоянной конверсии сырья α=const.

A

= const, обозначим это произведение через А´:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Похожие:

	Учебное пособие для студентов химического факультета уфа риц башгу 2008 2 Учебное пособие предназначено для студентов химического 3-го курса химического факультета Башгосуниверситета. Оно включает 3 раздела, посвящённых Связь химической технологии с теоретической химией, физикой, техникой, экономикой		Учебное пособие для студентов 3 курса химического факультета уфа риц башгу 2009 удк 66. 021 Ббк 35 Учебное пособие предназначено для студентов 3 курса химического факультета БашГУ
	Учебное пособие для студентов 3 курса химического факультета уфа риц башгу 2013 удк 66. 021 Ббк 35 Учебное пособие предназначено для студентов 3 курса химического факультета БашГУ		Учебное пособие для студентов химического факультета. Уфа: риц башГУ, 2012. 89с. Введение Химическая технология. Часть Физико-химические закономерности в химической технологии: Учебное пособие для студентов химического...
	Учебное пособие для студентов химического факультета. Уфа: риц башГУ, 2013. 89с. Введение Химическая технология. Часть Важнейшие производства: Учебное пособие для студентов химического факультета. – Уфа: риц башГУ, 2013....		Для студентов 3 химического факультета Башгосуниверситета. Уфа рио башГУ Печатается в соответствии с решением кафедры вмс и охт (протокол №6 от 30. 01. 2007 г.)
	Методическое указание по курсу «Общая химическая технология» для студентов 3 и 4 курсов химического факультета Башгосуниверситета. Уфа рио башГУ Печатается в соответствии с решением кафедры вмс и охт (протокол №11 от 13. 04. 2005 г.)		Учебное пособие для подготовки к экзамену предисловие учебное пособие предназначено для студентов медицинских вузов Прежде всего, оно будет полезным при подготовке к экзамену по нормальной анатомии
	Учебное пособие по курсу «Общая химическая технология» для студентов специальностей 240701, 240702, 240706, 240901 Данное учебное пособие предназначено для того, чтобы обеспечить методическое руководство самостоятельной работой студентов, изучающих...		Учебное пособие для самостоятельной работы Ставрополь 2010 ббк 63. 3 (2) Я73 удк 99 (С) р -82 Учебное пособие предназначено для студентов медицинских и фармацевтических вузов
	Тестовые задания по дисциплине «Химическая технология» для студентов 4 курса химического факультета (7 семестр)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы

СН2=СН-СН2-СН3 + Н2

СН3-СН2-СН2-СН3

В нашем числовом примере

Похожие:

СН₂=СН-СН₂-СН₃ + Н₂

СН₃-СН₂-СН_2-СН₃